TY - JOUR

T1 - Сравнительная стойкость против кавитационной эрозии аустенитных сталей различного уровня метастабильности

AU - Коробов, Юрий Станиславович

AU - Алван, Хуссам Лефта Алван

AU - Макаров, Алексей Викторович

AU - Кукареко, Владимир Аркадьевич

AU - Сирош, Виталий Александрович

AU - Филиппов, Михаил Александрович

AU - Эстемирова, Светлана Хусаиновна

PY - 2022

Y1 - 2022

N2 - Введение. Критичные по надежности компоненты оборудования, контактирующие с высокоскоростными жидкими средами (например, лопатки турбины гидростанций, крыльчатки насосов, корабельные винты), подвержены одному из видов износа - кавитационной эрозии. Целью работы был выбор и научное обоснование вида покрытия и его структурно-фазового состояния для эффективной защиты деталей от кавитационной эрозии. Методы исследования. В исследовании проведен сравнительный анализ различий в эрозионной стойкости характерных аустенитных сталей в виде объемного материала (316L) и покрытий (E308L, 60Х8ТЮ), используемых для защиты от кавитации. Для нанесения покрытий использовали дуговую наплавку, ручную и неплавящимся электродом в аргоне. Испытания проведены на оригинальной установке оценки кавитационной стойкости материалов при наложении ультразвука и разности электрических потенциалов. Результаты и обсуждение. Результаты показывают, что 60Х8ТЮ имеет более высокую стойкость против кавитационной эрозии, чем E308L и 316L, в 4 и 10 раз соответственно. При анализе причин различий кавитационной стойкости выявлены структурные факторы, определяющие сопротивление эрозионному разрушению. Впервые установлена сильная зависимость эрозионной стойкости аустенитных сталей от интенсивности развивающегося под действием кавитации деформационного мартенситного превращения, которое способствует повышению кавитационной стойкости. В метастабильной аустенитной стали в начальный период испытаний в поверхностном слое происходит образование мартенсита деформации (α′), вызывающее рост твердости, диссипацию энергии внешнего воздействия и появление сжимающих напряжений, препятствующих возникновению микротрещин. В дальнейшем происходит дополнительное упрочнение ранее сформированных дисперсных кристаллов α′-мартенсита. В 60Х8ТЮ указанные эффекты проявились значительно сильнее, чем в E308L и 316L, вследствие более низкой стабильности аустенита и образования углеродистого мартенсита деформации.

AB - Введение. Критичные по надежности компоненты оборудования, контактирующие с высокоскоростными жидкими средами (например, лопатки турбины гидростанций, крыльчатки насосов, корабельные винты), подвержены одному из видов износа - кавитационной эрозии. Целью работы был выбор и научное обоснование вида покрытия и его структурно-фазового состояния для эффективной защиты деталей от кавитационной эрозии. Методы исследования. В исследовании проведен сравнительный анализ различий в эрозионной стойкости характерных аустенитных сталей в виде объемного материала (316L) и покрытий (E308L, 60Х8ТЮ), используемых для защиты от кавитации. Для нанесения покрытий использовали дуговую наплавку, ручную и неплавящимся электродом в аргоне. Испытания проведены на оригинальной установке оценки кавитационной стойкости материалов при наложении ультразвука и разности электрических потенциалов. Результаты и обсуждение. Результаты показывают, что 60Х8ТЮ имеет более высокую стойкость против кавитационной эрозии, чем E308L и 316L, в 4 и 10 раз соответственно. При анализе причин различий кавитационной стойкости выявлены структурные факторы, определяющие сопротивление эрозионному разрушению. Впервые установлена сильная зависимость эрозионной стойкости аустенитных сталей от интенсивности развивающегося под действием кавитации деформационного мартенситного превращения, которое способствует повышению кавитационной стойкости. В метастабильной аустенитной стали в начальный период испытаний в поверхностном слое происходит образование мартенсита деформации (α′), вызывающее рост твердости, диссипацию энергии внешнего воздействия и появление сжимающих напряжений, препятствующих возникновению микротрещин. В дальнейшем происходит дополнительное упрочнение ранее сформированных дисперсных кристаллов α′-мартенсита. В 60Х8ТЮ указанные эффекты проявились значительно сильнее, чем в E308L и 316L, вследствие более низкой стабильности аустенита и образования углеродистого мартенсита деформации.

KW - Cavitation erosion resistance

KW - Metastable austenite

KW - Martensitic phase transformation

KW - Microstructure

KW - Deposited coatings

KW - STAINLESS-STEEL

KW - MICROSTRUCTURE

KW - NEIGHBORHOOD

KW - COLLAPSE

KW - ALLOYS

KW - STRESS

KW - SPRAY

UR - https://www.elibrary.ru/item.asp?id=48056739

UR - https://gateway.webofknowledge.com/gateway/Gateway.cgi?GWVersion=2&SrcAuth=tsmetrics&SrcApp=tsm_test&DestApp=WOS_CPL&DestLinkType=FullRecord&KeyUT=000772737400001

UR - http://www.scopus.com/inward/record.url?scp=85130436817&partnerID=8YFLogxK

U2 - 10.17212/1994-6309-2022-24.1-61-72

DO - 10.17212/1994-6309-2022-24.1-61-72

M3 - Статья

VL - 24

SP - 61

EP - 72

JO - Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты)

JF - Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты)

SN - 1994-6309

IS - 1

ER -